[发明专利]一种风力发电机组及其叶片

说明书

技术领域

本发明涉及风力发电设备技术领域，特别涉及一种用于风力发电机组的叶片。本发明还涉及一种包括上述叶片的风力发电机组。

背景技术

随着世界范围内能源危机的爆发，风力等可再生能源得到越来越广泛地应用，从而带动了风力发电系统的发展。

风力发电机是一种把风力资源转换为电能的机械装置，风力发电所需要的装置称作风力发电机组(以下简称风机)，风机一般包括风轮、发电机和塔筒三部分；其中，风轮主要包括轮毂和叶片，当风吹向叶片时，叶片上产生气动力驱动风轮转动。叶片是风机捕获风能的源头，叶片捕获风能的能力直接影响到风机的效率。一般的风机叶片一经制造出来，其气动外形尺寸也就固定了，叶片在运行过程中的气动性能、气动载荷都是不可调的。不同风场中的工作环境和风况等工作条件的种类较多，而叶片的外形形式却是有限的，想要在不同的风场设计出最适合的叶片成本过高，设计量过大，叶片对不同风场的适应能力较差；同时，在同一风场中，风向等风况较为复杂且多变，在风况发生改变时，需要通过变桨系统来调整叶片捕获风能能力，控制过程较为复杂，且调整范围有限。

因此，如何提高叶片在不同风场中的适应能力，扩大叶片的适用范围，从而保证不同风况下的风机效率，就成为本领域技术人员亟须解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于风力发电机组的叶片，该叶片具有方向可调的副翼，在风况发生改变时，副翼能够随之发生调整，使得叶片的状态始终能够适应当前风况，提高了叶片在不同风场中的适应能力，扩大了叶片的适用范围，从而保证了不同风况下的风机效率。本发明的另一目的是提供一种包括上述叶片的风力发电机组。

为解决上述技术问题，本发明提供一种用于风力发电机组的叶片，包括叶片本体，还包括设置于所述叶片尾部的副翼，所述副翼与所述叶片本体转动连接，所述副翼在动力元件的作用下沿所述叶片的吸力面至压力面的方向、或者沿所述压力面至所述吸力面的方向转动。

优选地，所述副翼包括多段，各段所述副翼沿所述叶片的宽度方向设置。

优选地，还包括第一检测元件和第一控制元件；所述第一检测元件用于检测所述副翼的瞬时风况，并将瞬时风况信息传送至所述第一控制元件，所述第一控制元件接收到所述瞬时风况信息，并将检测到的瞬时风况与第一预定风况相比较，所述第一控制元件根据瞬时风况与所述第一预定风况的比较结果控制所述副翼的转动幅度。

优选地，还包括第二检测元件和第二控制元件；所述第二检测元件用于分别检测所述副翼的各段的瞬时风况，并将各瞬时风况信息传送至所述第二控制元件，所述第二控制元件接收到各所述瞬时风况信息，并将检测到的瞬时风况分别与第二预定风况相比较，所述第二控制元件根据各瞬时风况与所述第二预定风况的比较结果分别控制所述副翼的各段的转动幅度。

优选地，相邻两段所述副翼之间设置有柔性连接部件。

优选地，所述副翼的外侧设置有与其外轮廓相贴合的柔性罩，所述柔性罩的形状随所述副翼的整体轮廓的改变而改变。

优选地，所述副翼形成于所述叶片的尾翼部。

优选地，所述副翼为片形，且安装于所述叶片本体的末端。

优选地，所述叶片本体与所述副翼通过铰接轴铰接，所述铰接轴沿所述叶片的厚度方向设置。

本发明还提供一种风力发电机组，包括塔筒、风轮及安装于所述风轮上的叶片，所述叶片为如上所述的叶片。

本发明所提供的风力发电机组的叶片，一种用于风力发电机组的叶片，包括叶片本体和设置于叶片尾部的副翼，副翼与叶片本体转动连接，副翼在动力元件的作用下沿叶片的吸力面至压力面的方向、或者沿压力面至吸力面的方向转动。该叶片具有方向可调的副翼，在风况发生改变时，副翼能够随风况的变化发生调整，使得叶片的状态始终能够适应当前风况，提高了叶片在不同风场中的适应能力，扩大了叶片的适用范围；同时，在同一风场中，能够根据风况的改变及时改变叶片的气动外形参数，叶片在各种风况下都具有较强的捕风能力，从而保证了不同风况下的风机效率。

在一种具体实施方式中，本发明所提供的叶片，其副翼可以包括多段，各段副翼沿叶片的宽度方向设置；这样，通过多段副翼的不同程度的改变，实现副翼形状的改变，从而实现叶片整体气动外形的改变，提高了副翼形状改变的多样性，进一步扩大了叶片的适用范围。